幾種常見自主汽車品牌混動技術(shù)動力架構(gòu)淺析

摘 要：隨著全球?qū)Νh(huán)境保護和能源可持續(xù)性的日益重視，汽車行業(yè)正經(jīng)歷著深刻的變革。混合動力技術(shù)作為一種有效的過渡方案，在降低燃油消耗和減少排放方面發(fā)揮著重要作用。近年來，中國自主品牌汽車企業(yè)在混合動力技術(shù)領域取得了顯著進步，不僅在技術(shù)上實現(xiàn)了多項突破，還逐步擴大了市場份額。本文將以自主品牌混動系統(tǒng)的基本原理為出發(fā)點，針對市場上常見的幾種混合動力驅(qū)動模式的結(jié)構(gòu)與原理展開探討和分析。

關鍵詞：自主品牌 混動技術(shù) 動力架構(gòu)

1 自主品牌混動系統(tǒng)發(fā)展歷程

隨著汽車市場競爭的加劇，各大車企為了爭奪市場份額，不斷加大新能源汽車研發(fā)力度。混合動力技術(shù)也成了各大車企的主要研發(fā)方向之一。2021年中國混合動力技術(shù)在技術(shù)創(chuàng)新上取得了顯著突破，長城、比亞迪、奇瑞等國內(nèi)自主品牌車企陸續(xù)發(fā)布新一代具有代表性的自主研發(fā)混合動力系統(tǒng)（如表1所示）。時至今日，中國自主車企混動技術(shù)平臺均已基本成型，未來混動市場的產(chǎn)品競爭將更為激烈。目前，各自主車企均已實現(xiàn)混動技術(shù)的初步積累：比亞迪發(fā)布了DM5.0，吉利雷神技術(shù)已完成兩輪迭代，上汽集團已完成4輪技術(shù)迭代。

2 自主品牌代表性混動系統(tǒng)

2.1 比亞迪DM-i

早在2003年比亞迪就開始投入人力物力研發(fā)插電式混動系統(tǒng)，5年之后便推出了第一代DM混動系統(tǒng)，并且搭載比亞迪F3DM上，這是比亞迪將一種新雙電機架構(gòu)的技術(shù)理念量產(chǎn)化。2021年推出的比亞迪第四代混動系統(tǒng)DM-i繼承了其P1+P3雙電機插電式串并聯(lián)的混動技術(shù)風格，開啟了中國車企以電為主、以油為輔的大電池插電混動技術(shù)新時代。比亞迪DM-i混動系統(tǒng)動力總成主要包括混動專用發(fā)動機、混動專用變速器以及動力電池。

其結(jié)構(gòu)簡圖如圖1所示，P1電機與發(fā)動機耦合，兩者與離合器連接；輸入2軸通過傳動齒輪直接與輸出軸連接，故此，P3電機靠近驅(qū)動車輪。從組件連接可以看出，2根輸入軸分別接收來自發(fā)動機端和P3電機端的功率。以純電驅(qū)動為例，P3電機的功率從輸入2軸直接到達輸出軸，最終到達驅(qū)動車輪。而發(fā)動機直接驅(qū)動時，功率從輸入1軸到達輸出軸，最終到達驅(qū)動車輪。

2.2 長城檸檬DHT

2020年12月15日，長城汽車發(fā)布了一套由完全獨立自主設計、研發(fā)，并具備完全自主知識產(chǎn)權(quán)的混動系統(tǒng)—檸檬混動DHT（Dedicated Hybrid Technology混合動力專用技術(shù)）。其采用雙電機混聯(lián)混動技術(shù)，由雙電機控制器、多?；靹幼兯傧洹?.5L/1.5T混動專用發(fā)動機、GM/TM雙電機、集成DC/DC組成，可實現(xiàn)EV行駛、混聯(lián)驅(qū)動、串聯(lián)驅(qū)動、能量回收等多種工作模式。

其結(jié)構(gòu)簡圖如圖2所示，DHT的軸系部分為平行布局，故此驅(qū)動電機可以通過減速齒輪G1連接至驅(qū)動車輪，實現(xiàn)動力直接輸出。發(fā)動機通過一級齒輪（圖2中G2）減速直接與發(fā)電機連接，同時設置有控制發(fā)動機介入的離合器C1，而離合器則采用電子泵控制；發(fā)動機也可通過定軸式兩檔變速箱傳遞至驅(qū)動車輪，實現(xiàn)發(fā)動機直驅(qū)。

2.3 奇瑞鯤鵬DHT

2021年4月20日，奇瑞汽車正式發(fā)布“奇瑞4.0時代全域動力架構(gòu)”，并將架構(gòu)下的燃油及混合動力解決方案定名為“鯤鵬動力CHERY POWER”。其結(jié)構(gòu)簡圖如圖3所示。

用一句話來總結(jié)奇瑞鯤鵬DHT混動系統(tǒng)便是：一套采用了雙離合器變速器經(jīng)典結(jié)構(gòu)（將擋位簡化為三擋）并將P2電機和P2.5電機深度整合的混動變速系統(tǒng)。

從圖3可以看出，發(fā)動機與P2電機同軸連接，并可通過離合器C1斷開；P2.5電機為平行布置，通過減速齒輪傳遞動力。

離合器C1控制發(fā)動機是否介入整個動力系統(tǒng)；離合器C2可控制動力是否通過1和3擋的變速齒輪；離合器C3則主要控制動力是否通過2擋的變速齒輪，這與傳統(tǒng)的雙離合變速器在結(jié)構(gòu)和原理上基本相同。

2.4 長安藍鯨 iDD

2021年6月，長安在重慶大本營發(fā)布了多年磨一劍的藍鯨iDD混合動力系統(tǒng)。藍鯨iDD是長安推出的第二代集成式的P2混動系統(tǒng)，iDD 是『intelligent Dual Drive』（智能油電雙驅(qū)）的簡稱，而這一套混動系統(tǒng)的核心內(nèi)涵便是混動專用發(fā)動機、電驅(qū)變速器、PHEV 電池以及智慧控制系統(tǒng)四大模塊。

藍鯨iDD的最大技術(shù)亮點是電驅(qū)變速器通過三離合器集成技術(shù)，將用于控制發(fā)動機介入的離合器（C1）與傳統(tǒng)的雙離合器（C2、C3）進行集成，三離合器被集成在電機的轉(zhuǎn)子內(nèi)部，轉(zhuǎn)子的內(nèi)壁支架為整個離合器提供支撐，集成式的離合器（C1）不僅實現(xiàn)了模塊化，同時采用高效低拖曳摩擦片槽型，降低能耗損失，雙離合器（C2、C3）更是在有限的空間內(nèi)類比同類產(chǎn)品具有更高的扭矩容量。

如圖4所示，藍鯨iDD的電驅(qū)變速器跟傳統(tǒng)雙離合變速器的結(jié)構(gòu)很相似。1組離合器（C1）與混動專用發(fā)動機剛性連接，控制其介入系統(tǒng)；2組離合器（C2和C3）與變速機構(gòu)中的不同軸系連接；6速變速機構(gòu)由2根輸入軸和2根輸出軸組成；2根輸入軸相互嵌套，2根輸出軸平行布局；2根輸出軸上分別嵌套對應的擋位齒輪；4組同步器控制動力在不同擋位齒輪中切換。其連接特點在于通過離合器（C1）將發(fā)動機與P2電機的轉(zhuǎn)矩耦合，故此，兩者匯總的功率都可以在6速變速機構(gòu)中得到調(diào)節(jié)。

2.5 吉利雷神智擎Hi·X

2021年10月底，吉利汽車正式發(fā)布了自己的首款強混動系統(tǒng)：雷神智擎Hi·X。其技術(shù)亮點是搭載了首個量產(chǎn)的3擋混動專用變速器DHT Pro。DHT Pro的基本結(jié)構(gòu)是將兩個電機、變速器和電控制器等組件高度集成，重量為120kg。

雷神DHT Pro（后簡稱DHT Pro）屬于混聯(lián)式中的串并聯(lián)式混動架構(gòu)，整個DHT Pro集成了6個模塊，包括一套雙電機的電驅(qū)系統(tǒng)、一套雙排的行星齒輪變速機構(gòu)、集成式PCM模塊（包含雙逆變器和電控芯片TCU）、電子高壓雙聯(lián)泵ETP、雙離合器系統(tǒng)以及液壓控制模塊。

如圖5所示，DHT Pro的軸向結(jié)構(gòu)大致可以被分為3塊：P1電機內(nèi)置雙離合器，采用轉(zhuǎn)子及離合器集成式排布；制動器模塊平行于主減速機構(gòu)；P2電機的轉(zhuǎn)子內(nèi)嵌雙行星齒輪組。

輸入1軸的前端通過花鍵與C0離合器剛性連接，后端通過熱裝與P2電機過盈壓裝，同時輸出1軸上的齒輪作為后排行星齒輪組的太陽齒輪；輸入2軸（空套的軸）的前端通過花鍵分別與C1離合器和B2制動器剛性連接，同時其上的齒輪作為前行星齒輪組的太陽齒輪。

DHT Pro最大的結(jié)構(gòu)特點是高度集成，P1電機集成離合器組件，P2電機內(nèi)套行星齒輪機構(gòu)；DHT Pro變速原理與自動變速器（AT）類似，后排太陽齒輪是輸入端，前排齒圈是輸出端，通過C1離合器和兩組制動器進行行星齒輪機構(gòu)的組件制動，實現(xiàn)變速。

2.6 上汽DMH超級混動技術(shù)

2024年5月10日，“超級融合才是超級混動”DMH技術(shù)品牌大會上，上汽榮威正式發(fā)布了“DMH超級混動技術(shù)”技術(shù)品牌，這代表上汽集團混動技術(shù)已完成4輪技術(shù)迭代。

如圖6所示，DMH混動變速器基本構(gòu)型采用了時下最為流行的P13架構(gòu)，主要由用于驅(qū)動的P3電機、主要用于發(fā)電和調(diào)整發(fā)動機轉(zhuǎn)速的P1電機、控制器（5合1的PIUC）以及一套機電耦合機構(gòu)等組件構(gòu)成。雙電機平行布置，屬于目前最主流的單擋串并聯(lián)式混動系統(tǒng)，不過與比亞迪DM-i的EHS結(jié)構(gòu)略有不同，P1電機與混動專用發(fā)動機同軸布置，相比平行軸布置少一組齒輪，得益于P1電機的同軸設計，相比P13串并聯(lián)架構(gòu)，DMH混動變速器內(nèi)部的動能路徑略短，動力電池為P3電機（驅(qū)動電機）提供電能，轉(zhuǎn)化為機械功率后從輸入軸2直接到達中間軸，最終到達驅(qū)動車輪。而發(fā)動機直接驅(qū)動時，功率從輸入軸1到達輸出軸，最終到達驅(qū)動車輪。而全功率輸出時，兩個動力源同時輸出，輸入軸1和輸入軸2上的功率匯總在中間軸，最終到達驅(qū)動車輪。

3 結(jié)論

自主品牌混合動力技術(shù)在降低燃油消耗、減少排放、提升動力性能等方面具有顯著的優(yōu)勢，是我國汽車產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級的重要方向之一。自主品牌混合動力技術(shù)在近年來取得了顯著進步，不僅實現(xiàn)了技術(shù)上的突破，還逐步擴大了市場份額。然而，面對技術(shù)成熟度和品牌影響力的挑戰(zhàn)，自主品牌仍需繼續(xù)努力提升技術(shù)水平和品牌影響力。展望未來，隨著政策驅(qū)動、技術(shù)創(chuàng)新和市場需求的不斷推動，自主品牌混合動力技術(shù)有望迎來更加廣闊的發(fā)展前景。

基金項目：湖南省職業(yè)院校教育教學改革研究項目，高職一般項目（ZJGB2023780），TPACK能力框架下的高職《汽車營銷基礎與實務》課程教學創(chuàng)新研究。

參考文獻：

[1]許敏，張亦嘉.中國混合動力汽車動力總成技術(shù)進展[J].汽車安全與節(jié)能學報，2024，15（03）：269-294.